JP2000000694A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転圧ローラが円滑に昇降動作を行うととも
に、プレス動作中の動作位置が安定されることにより、
品質の安定した高精度のプレス材を形成し、かつ保守性
の向上を図ったプレス装置を提供する。 【解決手段】本体フレーム５に対して、互いに接離自在
に対向支持された第１の転圧ローラ９及び第２の転圧ロ
ーラ１０を備える。第１の転圧ローラ９の支軸１２を回
転自在に支持する第１の軸受部１３と、第２の転圧ロー
ラ１０の支軸１５を回転自在に支持する第２の軸受部１
６とを備える。第１の軸受部１３を第２の軸受部１６に
対して接離自在に支持して第１の転圧ローラ９と第２の
転圧ローラ１０との間の転圧空間部７ａの間隔を設定す
る支持機構１４と、本体フレーム５と第１の軸受部１３
との間に配設されたガイド機構２８を備える。ガイド機
構２８を転がり軸受によって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の転圧ローラ
間に搬送される板状部材やシート状部材等の被プレス材
にプレス処理を施して所定の厚みに形成するプレス装置
の改良に関し、例えばリチウムイオン電池の帯状電極材
の製造工程に用いられるホットプレス装置に用いて好適
なプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、各種の電子機器や、ノート型パ
ーソナルコンピュータ或いはコードレス電話機等には、
直流電源としてリチウムイオン電池等の２次電池が備え
られている。リチウムイオン２次電池は、一般に負極に
金属リチウムが用いられるとともに、正極に各種電極材
料と導電材とを混合したものが用いられて構成されてい
る。リチウムイオン電池は、その全体形状から円筒型、
扁平型（コイン型）、ピン型或いは平板型（角型、ペー
パ型）等に分類される。リチウムイオン２次電池は、例
えば、帯状の金属箔集電体に電極活物質を塗布してなる
電極材をセパレータを介して渦巻状に巻回し、これを円
筒形容器内に密封するとともに正極端子と負極端子とを
設けて構成される。リチウムイオン２次電池は、電極材
が渦巻状に巻回されて反応面積が大きくなることから大
電流を得ることが可能となる。

【０００３】電極材は、電池の性能を向上させるために
金属箔集電体に対して電極活物質の粒子がバインダによ
りしっかりと固定されるとともに、バインダ内に高密度
で分散されている必要がある。このため、電極材は、図
６乃至図８に示したホットプレス装置１００によって電
極素材に対して、加熱・圧延するホットプレス処理が施
されて形成される。電極材は、このホットプレス処理に
よって電極活物質の粒子がバインダ内で高密度に且つし
っかりと固定される。

【０００４】従来のプレス装置１００は、図６に示すよ
うに、本体フレーム１０１に、互いに接離自在に対向し
て第１の転圧ローラ１０２と第２の転圧ローラ１０３と
が回転自在に支持されている。これら第１の転圧ローラ
１０２と第２の転圧ローラ１０３とは、相対する外周面
間に帯状の電極素材１０４が搬送される転圧空間部１０
５を構成する。プレス装置１００は、第１の転圧ローラ
１０２と第２の転圧ローラ１０３とによって転圧空間部
１０５を搬送される電極素材１０４を挟み込んで搬送す
ることにより、この電極素材１０４に対してホットプレ
ス処理を施して所定の厚み寸法に形成する。第１の転圧
ローラ１０２には、図示しないがその内部にヒータが付
設されており電極素材１０４を加熱する。

【０００５】プレス装置１００は、本体フレーム１０１
の下部１０１ａに配設した第１の軸受部１０６によっ
て、第１の転圧ローラ１０２の支軸１０７の両端を回転
自在に支持している。プレス装置１００は、本体フレー
ム１０１の上部１０１ｂに配設した第２の軸受部１０８
によって、第２の転圧ローラ１０３の支軸１０９の両端
を回転自在に支持している。プレス装置１００は、第１
の転圧ローラ１０２を軸支する第１の軸受部１０６が図
示しないスタンドに対して上下方向、すなわち第２の転
圧ローラ１０３を軸支する第２の軸受部１０８に対して
接離自在とされている。プレス装置１００には、第１の
軸受部１０６に、第１の転圧ローラ１０２が第２の転圧
ローラ１０３に対して移動されて転圧空間部１０５の高
さ寸法を調整しながら支持する第１の支持機構１１０が
付設されている。

【０００６】プレス装置１００には、図７に示すよう
に、第１の軸受部１０６を構成する第１の軸受箱１０６
ａと本体フレーム１０１との間に左右一対の第１のライ
ナ１１１が付設されている。これら第１のライナ１１１
は、第１の支持機構１１０によって第１の軸受箱１０６
ａが本体フレーム１０１のガイドに沿って移動する際、
本体フレーム１０１と第１の軸受箱１０６ａとの隙間を
調整する。また、プレス装置１００には、第２の軸受部
１０８を構成する第２の軸受箱１０８ａを本体フレーム
１０１に固定するために、第２の軸受箱１０８ａに対し
て本体フレーム１０１に左右一対の第２のライナ１１２
が付設されている。

【０００７】以上のように構成されたプレス装置１００
は、第１の支持機構１１０によって第２の転圧ローラ１
０３に対して第１の転圧ローラ１０２が調整移動されて
転圧空間部１０５が所定の高さ寸法に設定される。プレ
ス装置１００は、図示しない供給機構を介して電極素材
１０４が転圧空間部１０５の内部に搬送されて、この電
極素材１０４を第１の転圧ローラ１０２と第２の転圧ロ
ーラ１０３とで挟み込んで搬送する。電極素材１０４
は、これによって加熱されるとともに所定の厚み寸法と
するプレス処理が施される。電極素材１０４は、このプ
レス処理により電極活物質が金属箔集電体に対してより
高密度でかつ均一な状態でしっかりと固定されて電極材
を構成する。なお、電極材は、次工程へと搬送されて例
えば渦巻状に巻回したり積層したりする等の工程が施さ
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のプレス装置１００においては、図６に示すように、
第２の転圧ローラに対して第１の転圧ローラ１０２が第
１の支持機構１１０によりその対向間隔を幅方向の全域
に亘って調整されることによって転圧空間部１０５が所
定の高さ寸法に設定される。転圧空間部１０５は、その
高さ寸法が幅方向に亘って同一寸法に保持されている。

【０００９】プレス装置１００は、図７に示すように、
第１の転圧ローラ１０２の昇降動作により第２の転圧ロ
ーラ１０３とによって構成される転圧空間部１０５の高
さ寸法を設定する際に、第１の軸受部１０６を構成する
第１の軸受箱１０６ａが第１の支持機構１１０によって
本体フレーム１０１のガイドに沿ってすべりながら昇降
動作する。プレス装置１００においては、第１の転圧ロ
ーラ１０２が本体フレーム１０１に沿ってスムーズに昇
降動作するとともに、この第１の転圧ローラ１０２が第
２の転圧ローラ１０３とによって電極素材１０４に対す
るホットプレス処理を行うために所定の高さ位置で固定
される。したがって、プレス装置１００では、本体フレ
ーム１０１と第１の軸受箱１０６ａとの間隔ｔ（図８参
照）が精密に設定されていた。隙間ｔは、０．１ｍｍ〜
０．２ｍｍの微細な範囲で調整される。

【００１０】プレス装置１００においては、第１の転圧
ローラ１０２をヒータによって加熱して電極素材１０４
に対するホットプレス処理を行うが、この熱が伝わって
第１の軸受部１０６や本体フレーム１０１の各部が熱膨
張する。プレス装置１００は、これによって第１の転圧
ローラ１０２が円滑に昇降動作されなくなるといった問
題が生じる。したがって、プレス装置１００において
は、上述した隙間ｔが各部の熱膨張を見越して精緻に調
整されなければならず、極めて重要である。

【００１１】一方、プレス装置１００においては、ホッ
トプレス温度が変わることによって熱膨張の影響が異な
り、本体フレーム１０１と第１の軸受箱１０６ａとの間
に構成される隙間ｔが変化する。したがって、プレス装
置１００は、電極素材１０４の仕様やプレス条件等によ
ってホットプレス温度の変更を行う都度、隙間ｔの調整
操作を行わなければならなかった。この隙間ｔの調整操
作は、極めて微細にかつ精密に設定しなければならない
ために極めて面倒である。

【００１２】プレス装置１００においては、本体フレー
ム１０１と第１の軸受箱１０６ａとの隙間ｔの調整が、
上述したように本体フレーム１０１に付設した左右一対
の第１のライナ１１１によって行われる。プレス装置１
００においては、第１の転圧ローラ１０２が円滑に昇降
動作されるために設定される隙間ｔによって、この第１
の転圧ローラ１０２が第２の転圧ローラ１０３とによっ
て電極素材１０４に対してホットプレス処理を行う際に
ガタが生じる。プレス装置１００は、第１の転圧ローラ
１０２のガタ付きにより、電極素材１０４に対する精密
なホットプレス処理を施し得ず、厚み寸法に５μｍ〜１
０μｍのバラツキのある電極材を形成するといった問題
があった。

【００１３】厚み寸法が不均一な電極材は、金属箔集電
体に対して電極活物質の密度が不均一であるために、次
工程において例えば渦巻状に巻回されたり積層されたり
する際に不均一な層構造を構成することから電池品質を
劣化させるといった問題を生じさせる。

【００１４】プレス装置１００は、保守点検等に際して
第１の転圧ローラ１０２や第２の転圧ローラ１０３が本
体フレーム１０１から着脱操作される。プレス装置１０
０は、この操作に伴って上述した極めて面倒な本体フレ
ーム１０１と第１の軸受箱１０６ａとの隙間ｔの調整操
作を行わなければならない。したがって、プレス装置１
００は、第１の転圧ローラ１０２や第２の転圧ローラ１
０３の着脱操作や隙間ｔの調整操作に手間がかかり、メ
ンテナンス性が悪いといった問題があった。

【００１５】したがって、本発明は、転圧ローラが円滑
に昇降動作を行うとともにプレス動作中の動作位置も安
定されることにより、品質の安定した高精度のプレス材
を形成しかつ保守性の向上を図ったプレス装置を提供す
ることを目的に提案されたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明にかかるプレス装置は、本体フレームに対して、互い
に接離自在に対向支持された第１の転圧ローラと第２の
転圧ローラとの相対する外周面間に被プレス材を挟み込
んでプレス処理を施す。プレス装置は、本体フレームに
設けた軸受組付空間部に組み込まれ、第１の転圧ローラ
の支軸を回転自在に支持する第１の軸受部と、本体フレ
ームに設けた軸受組付空間部に第１の軸受部と平行に組
み込まれ、第２の転圧ローラの支軸を回転自在に支持す
る第２の軸受部とを備える。プレス装置は、第１の軸受
部及び第２の軸受部の少なくとも一方を他方の軸受部に
対して接離自在に支持することによって第１の転圧ロー
ラと第２の転圧ローラとの対向間隔を設定する支持機構
と、本体フレームと支持機構が設けられた一方の軸受部
との間に配設され、この軸受部を昇降自在に支持するガ
イド機構とを備える。プレス装置は、ガイド機構を転が
り軸受手段によって構成してなる。

【００１７】また、プレス装置には、本体フレームの軸
受組付空間部を構成する一方の側面部に、ガイド機構を
介して一方の軸受部を他方の側面部に押圧する押圧手段
が配設されて構成される。さらに、プレス装置には、本
体フレームに押圧手段に対向して、この押圧手段に抗し
て軸受部を一方の側面部側に移動させる移動手段が配設
されて構成される。

【００１８】以上のように構成された本発明にかかるプ
レス装置によれば、支持機構が設けられた軸受部が本体
フレームに対して転がり軸受手段によって昇降自在に支
持されることから、これら軸受部と本体フレームとの間
に構成される隙間が微小であっても軸受部が円滑に昇降
動作されるようになる。したがって、プレス装置は、本
体フレームと転圧ローラとの間に設定する隙間量の精密
設定或いはその調整操作が不要となり、例えば転圧ロー
ラの内部にヒータを付設して被プレス材にホットプレス
処理を施す場合において発生する熱膨張分を考慮した調
整も容易となりかつ過大な隙間量の設定も不要となり、
転圧ローラ間に構成される転圧空間部が高精度に保持さ
れて被プレス材に高精度のプレス処理を施す。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態
として図１乃至図５に示したプレス装置１は、リチウム
電池の製造工程中に設置されて図示しない供給部から連
続して供給されるシート状の電極素材２にホットプレス
処理を施すことにより、金属箔集電体に対して電極活物
質が高密度且つ強固に固定されて一定の厚み寸法を有す
る高精度の電極材を形成するようにしたホットプレス装
置である。

【００２０】ホットプレス装置１は、図１乃至図３に示
すように、ベース３と、このベース３の上に互いに平行
に対峙してそれぞれ固定金具４によって固定された左右
一対のサイドフレーム５とによって本体フレームが構成
されている。なお、以下の説明において、前後、上下及
び左右等の用語は、図１を基準としてそれぞれ用いるも
のとする。

【００２１】ホットプレス装置１は、図１及び図３に示
すように、ベース３の左側領域に詳細を後述するローラ
駆動部６が構成されるとともに右側領域にサイドフレー
ム５に支持された詳細を後述する各部材が配設されて転
圧部７が構成されてなる。ホットプレス装置１には、図
２において矢印で示すように前方側から走行して電極素
材２が供給される。電極素材２は、図３に示すように、
転圧部７を挟んで配設された詳細を省略するガイド機構
７ｂ、７ｃによって搬送され、この転圧部７に構成され
た転圧空間部７ａを通過する際に所定の厚み寸法とする
ホットプレス処理が施される。電極素材２は、ホットプ
レス装置１から後方側へと搬送されて図示しない次工程
へと供給される。

【００２２】ローラ駆動部６は、詳細を省略するが、駆
動モータ８と、この駆動モータ８の回転出力を減速して
後述する第１の転圧ローラ９と第２の転圧ローラ１０と
に伝達する減速歯車機構１１等から構成される。ローラ
駆動部６には、減速歯車機構１１に、図２において第１
の転圧ローラ９を時計方向へと回転駆動させるとともに
第２の転圧ローラ１０を反時計方向へと回転駆動させる
ために分岐歯車機構が設けられている。ローラ駆動部６
は、第１の転圧ローラ９と第２の転圧ローラ１０とを等
速度で回転駆動する。

【００２３】転圧部７には、サイドフレーム５の内部
に、図１に示すように上下に互いに平行状態で支持され
るとともに、相対する外周面の間に転圧空間部７ａを構
成する第１の転圧ローラ９と第２の転圧ローラ１０とが
備えられる。また、転圧部７には、第１の転圧ローラ９
の支軸１２の両端を回転自在に支持する左右一対からな
る第１の軸受部１３と、第１の転圧ローラ１２の高さ位
置を調整自在に支持する左右一対からなる第１の支持機
構１４とが備えられる。同様に、転圧部７には、第２の
転圧ローラ１０の支軸１５の両端をそれぞれ回転自在に
支持する左右一対からなる第２の軸受部１６と、第２の
転圧ローラ１０高さ位置を支持する左右一対からなる第
２の支持機構１７とが備えられている。

【００２４】サイドフレーム５は、後述する電極素材２
にホットプレス処理を施す際に変形等が生じることのな
い充分な機械的強度を有しており、上述したように固定
金具４によってベース３上に立設されている。サイドフ
レーム５は、図１及び図３に示すようにその上端部に架
け渡したディスタンスロッド１８によって所定の対向間
隔に保持されて上述した転圧部７を構成している。サイ
ドフレーム５は、図２に示すように、中央領域が高さ方
向にくり貫かれることによって、第１の軸受部１３と第
２の軸受け部１６とをそれぞれ上下方向に移動自在に組
み付ける軸受組付空間部１９を構成している。

【００２５】サイドフレーム５には、図４に示すよう
に、前方側のサイドフレーム５ａに、第１の軸受部１３
を後方側のサイドフレーム５ｂ側に押圧するスプリング
２２が組み付けられている。サイドフレーム５には、同
図に示すように、後方側のサイドフレーム５ｂに小型の
油圧ジャッキ２３が組み付けられている。油圧ジャッキ
２３は、スプリング２２と対向して配置され、後述する
ようにこのスプリング２２の弾性力に抗して第１の軸受
部１３を前方側のサイドフレーム５ａ側へと移動動作さ
せる。

【００２６】サイドフレーム５には、軸受組付空間部１
９の両側面に、第１の軸受箱１３ａに対応して前後一対
の第１のライナ組付凹部２４がそれぞれ形成されてい
る。サイドフレーム５には、軸受組付空間部１９の両側
面に、第２の軸受箱１６ａに対応して前後一対の第２の
ライナ組付凹部２５がそれぞれ形成されている。前方側
サイドフレーム５ａには、スプリング２２を組み付ける
上下一対のスプリング組付凹部２６が設けられている。
後方側サイドフレーム５ｂには、油圧ジャッキ２３を組
み付けるジャッキ組付凹部２７が設けられている。

【００２７】第１のライナ組付凹部２４には、軸受組付
空間部１９と第１の軸受箱１３ａとの間に構成される隙
間を調整するとともに、第１の軸受箱１３ａの軸受組付
空間部１９内の昇降動作をガイドする前後一対の第１の
ライナ２０ａ、２０ｂがそれぞれ組み付けられている。
前方の第１のライナ２０ａは、スプリング組付凹部２６
を閉塞するようにして第１のライナ組付凹部２４に組み
付けられる。後方の第１のライナ２０ｂは、ジャッキ組
付凹部２７を閉塞するようにして第１のライナ組付凹部
２４に組み付けられる。第２のライナ組付凹部２５に
は、軸受組付空間部１９と第２の軸受箱１６ａとの間に
構成される隙間を調整するとともに、第２の軸受箱１６
ａの軸受組付空間部１９内の昇降動作をガイドする第２
のライナ２１がそれぞれ組み付けられている。

【００２８】第１のライナ２０は、略矩形に形成されて
おり、軸受組付空間部１９内を昇降動作する第１の軸受
箱１３ａをサイドフレーム５に保持するのに充分な大き
さを有している。第１のライナ２０は、その厚みを適宜
変えることにより、上述したように軸受組付空間部１９
の側面と第１の軸受箱１３ａとの隙間を調整する。後方
側サイドフレーム５ｂに組み付けられる第１のライナ２
０ｂには、第２のライナ組付凹部２５に対応して上下方
向の略中央部に切欠きが設けられている。

【００２９】第２のライナ２１も、略矩形に形成されて
おり、軸受組付空間部１９内を昇降動作する第２の軸受
箱１６ａをサイドフレーム５に保持するのに充分な大き
さを有している。第２のライナ２１は、その厚みを適宜
変えることにより、上述したように軸受組付空間部１９
の側面と第２の軸受箱１６ａとの隙間を調整する。

【００３０】スプリング組付凹部２６には、第１のライ
ナ２０ａとの間に圧縮された状態でコイルスプリングか
らなるスプリング２２がそれぞれ組み付けられている。
スプリング２２は、上下方向に離間して配設されること
により第１のライナ２０ａを介して第１の軸受箱１３ａ
を後方側サイドフレーム５ｂ側へとバランスよく付勢す
る。スプリング２２については、上述したコイルスプリ
ングばかりでなく、例えば円弧状に折曲された板ばねに
よって構成するようにしてもよいことは勿論である。

【００３１】ジャッキ組付凹部２７には、プレッシャ２
３ａが第１のライナ２０ｂに設けた切欠部を貫通されて
軸受組付空間部１９内に臨ませられて油圧ジャッキ２３
が組み付けられている。油圧ジャッキ２３は、プレッシ
ャ２３ａが第１の軸受箱１３ａの中心部に対応位置して
いる。油圧ジャッキ２３は、動作されると、後述するよ
うにプレッシャ２３ａがスプリング２２の弾性力に抗し
て第１の軸受箱１３ａを前方側サイドフレーム５ａ側へ
と移動させる。なお、油圧ジャッキ２３については、例
えばエアージャッキ等の適宜の駆動手段によって構成し
てもよいことは勿論である。

【００３２】第１の軸受箱１３ａには、第１のライナ２
０との間に形成される左右一対の隙間１９ａ、１９ｂに
位置する側面に、それぞれローラベアリング２８が設け
られている。ローラベアリング２８は、第１の軸受部１
３を構成する第１の軸受箱１３ａに対して、左右一対か
つ上下一対が設けられる。ローラベアリング２８は、周
知のように軸受箱の内部に回転自在な多数個のローラを
有しており、第１の軸受箱１３ａと第１のライナ２０と
の間で転がり軸受けを構成する。したがって、第１の軸
受箱１３ａは、第１のライナ２０との隙間１９ａ、１９
ｂが小さい場合であっても、この第１のライナ２０に対
して円滑に昇降動作が行われるようになる。

【００３３】第１の転圧ローラ９は、金属材料により電
極素材２をホットプレス処理する際に変形等が生じるこ
とのないように充分な機械的剛性を有し、且つサイドフ
レーム５の対向間隔よりもやや小幅とされて形成されて
なる。第１の転圧ローラ９は、その両側に第１の転圧ロ
ーラ支軸１２を貫通させるとともにこれと一体的に回転
する。第１の転圧ローラ支軸１２は、後述するようにそ
の両側を第１の軸受部１３により回転自在に軸支されて
いる。また、第１の転圧ローラ９には、内部にヒータ９
ａが組み込まれており、所定の温度に加熱されている。
第１の転圧ローラ９は、転圧部７を搬送される電極素材
２を加熱する。

【００３４】第１の軸受部１３は、図１及び図２に示す
ようにサイドフレーム５の軸受組付空間部１９に位置し
てそれぞれ組み付けられている。第１の軸受部１３は、
第１の転圧ローラ支軸１２を回転自在に支持するととも
に詳細を後述するように第１の支持機構１４を介してそ
れぞれ上下方向に調整自在に支持されている。第１の軸
受部１３は、第１の軸受箱１３ａと、これら軸受箱１３
ａの内部に設けられた図示しない軸受メタルとボールベ
アリング等によって構成されている。

【００３５】第１の支持機構１４は、サイドフレーム５
の下部５ｃにそれぞれ設けた左右一対の油圧シリンダ装
置によって構成される。第１の支持機構１４は、図２に
示すように各シリンダ本体がサイドフレーム５に取り付
けられるとともに各ピストン部材の先端部がそれぞれ第
１の軸受部１３の軸受箱１３ａの底面とそれぞれ連結さ
れている。第１の支持機構１４は、かかる構成によって
第１の軸受部１３の下方部を支持している。第１の支持
機構１４は、駆動されることによりピストン部材が動作
して第１の軸受部１３をサイドフレーム５に沿って上下
方向に調整移動させる。したがって、ホットプレス装置
１は、第１の支持機構１４によって第１の転圧ローラ９
が上下方向に調整移動されることから、上述したように
第２の転圧ローラ１０との対向間隔、すなわち転圧空間
部７ａの高さ寸法が調整される。

【００３６】第２の転圧ローラ１０も、上述した第１の
転圧ローラ９と同様に、金属材料により電極素材２をホ
ットプレス処理する際に変形等が生じることのない充分
な機械的剛性を有し、且つサイドフレーム５の対向間隔
よりもやや小幅とされて形成されてなる。第２の転圧ロ
ーラ１０は、転圧部７の内部に上述した第１の転圧ロー
ラ９の上方に位置して配設され、その両側に第２の転圧
ローラ支軸１５を貫通させるとともにこれと一体的に回
転する。第２の転圧ローラ支軸１５は、後述するように
その両端を第２の軸受部１６によって回転自在に軸支さ
れる。第２の転圧ローラ１０にも、その内部にヒータ１
０ａが組み込まれており、所定の温度に加熱されてい
る。第２の転圧ローラ１０は、第１の転圧ローラ９とに
よって転圧部７を搬送される電極素材２を加熱する。

【００３７】第２の軸受部１６は、上述した第１の転圧
ローラ支軸１２を軸支する第１の軸受部１３とほぼ同等
の構成を有しており、図１及び図２に示すように、サイ
ドフレーム５間に構成された軸受組付空間部１９の上方
に位置してそれぞれ組み付けられている。第２の軸受部
１６は、第２の転圧ローラ支軸１５の両端を回転自在に
支持するとともに詳細を後述するように第２の支持機構
１７を介してそれぞれ上下方向に移動自在に支持されて
いる。第２の軸受部１６は、第２の軸受箱１６ａと、こ
れら軸受箱１６ａの内部に設けられた図示しない軸受メ
タルとボールベアリング等によって構成されている。

【００３８】第２の支持機構１７は、詳細を省略するが
サイドフレーム５の上部５ｄにそれぞれ固定された左右
一対の取付金具によって構成される。第２の支持機構１
７は、図２に示すように第２の軸受部１６を構成する第
２の軸受箱１６ａの上面にそれぞれ結合されることによ
って、この第２の軸受部１６の高さ位置を規定してい
る。したがって、ホットプレス装置１は、高さ位置が規
定された第２の軸受部１６に支持される第２の転圧ロー
ラ１０を基準として、サイドフレーム５の軸受組付空間
部１９に沿って第１の軸受部１３が上下方向に調整移動
されてこの第１の軸受部１３に支持された第１の転圧ロ
ーラ９の高さ位置が設定される。

【００３９】勿論、ホットプレス装置１においては、第
２の支持機構を油圧シリンダ装置で構成することにより
第２の軸受部１６をサイドフレーム５に沿って上下方向
に調整自在としてもよい。ホットプレス装置１は、この
場合第１の転圧ローラ９も上述した構成によって支持す
るようにしてもよいが、転圧空間部７ａの高さ寸法を規
定する機械的基準を保持するために第１の転圧ローラ９
を支持する第１の軸受部１３をサイドフレーム５に対し
て固定することが好ましい。

【００４０】以上のように構成されたホットプレス装置
１について、図４及び図５を参照して電極素材２に対す
るホットプレス処理の動作について説明する。ホットプ
レス装置１は、第１の支持機構１４を構成する油圧シリ
ンダ装置により第１の転圧ローラ９の動作量が設定され
ることによって、第２の転圧ローラ１０とで構成する転
圧空間部７ａの高さ寸法が規定される。転圧空間部７ａ
の高さ寸法は、電極素材２の厚み寸法、金属箔集電体や
これに塗布される電極活物質の材質或いは加熱温度等に
応じて、第２の転圧ローラ１０に対して第１の転圧ロー
ラ９が昇降動作して電極素材２に所定のプレス圧を以て
ホットプレス処理が施こされて形成される電極材の所定
の厚み寸法である。

【００４１】ホットプレス装置１は、電極素材２が転圧
空間部７ａの内部に搬送されると、第１の支持機構１４
が動作して第１の転圧ローラ９を上方へと移動動作させ
て電極素材２を第２の転圧ローラ１０との間で挟み込ん
でホットプレス処理を行う。

【００４２】ホットプレス装置１には、上述したように
第１の軸受部１３を構成する第１の軸受箱１３ａと第１
のライナ２０との間に、ローラベアリング２８が設けら
れている。ホットプレス装置１は、ヒータ１０ａの熱に
よって各部の熱膨張が生じ、第１の軸受箱１３ａと第１
のライナ２０との間隙が微小となることがある。ホット
プレス装置１は、ローラベアリング２８の作用によって
第１の軸受箱１３ａと第１のライナ２０との間隙が微小
であっても、第１の軸受部１３がサイドフレーム５のガ
イドに沿って上下方向に円滑に昇降動作されるようにな
る。

【００４３】ホットプレス装置１は、前方側サイドフレ
ーム５ａ側に配設されたスプリング２２の弾性力によっ
て、第１の軸受部１３を油圧ジャッキ２３が配設された
後方側サイドフレーム５ａ側に押圧させる。ホットプレ
ス装置１は、電極素材２をホットプレス処理する際に、
第１の転圧ローラ９の内部に設けられたヒータ１０ａが
加熱され、その熱が伝わることによりサイドフレーム５
や第１の転圧ローラ９が熱膨張する。ホットプレス装置
１は、第１の軸受箱１３ａがスプリング２２により前方
側サイドフレーム５ａ側に押圧されて軸受組付空間部１
９に支持されることで、その膨張分の吸収が図られるよ
うになる。

【００４４】また、ホットプレス装置１は、例えば保守
点検等に際して第１の転圧ローラ９を交換する場合に、
軸受組付空間部１９の側面と新たに組み込まれる第１の
軸受部１３との間で隙間の変化が生じる。ホットプレス
装置１は、このような軸受組付空間部１９の側面とと第
１の軸受部との間の隙間の変化が生じた場合おいても、
第１の軸受箱１３ａがスプリング２２によりサイドフレ
ーム５の一方の側に押圧されながら支持されることでそ
の調整が図られる。したがって、ホットプレス装置１
は、精密な隙間調整の操作が不要とされるとともに、第
１の軸受部１３を常に一方側に押圧させながら支持する
ことで、この第１の軸受部１３を常に安定した位置に支
持させる。

【００４５】したがって、ホットプレス装置１は、これ
らホットプレス処理及び転圧ローラの交換等に伴うサイ
ドフレーム５と第１の軸受部１３との精緻な間隙調整を
必要とせず、第１の支持機構１４により調整移動される
第１の転圧ローラ９が円滑に昇降動作を行い、且つ第１
の転圧ローラ９のホットプレス処理を行っている際の動
作位置が安定する。

【００４６】ホットプレス装置１においては、上述した
第１の転圧ローラ９を交換する場合に、油圧ジャッキ２
３を作動させる。ホットプレス装置１は、この油圧ジャ
ッキ２３の動作によってプレッシャ２３ａによって第１
の軸受部１３を構成する第１の軸受箱１３ａがスプリン
グ２２の弾性力に抗して前方側サイドフレーム５ａ側に
移動動作される。したがって、ホットプレス装置１は、
後方側サイドフレーム５ｂと第１の軸受箱１３ａとの間
に隙間が構成され、油圧ジャッキ２３が配設された側の
第１のライナ２０ａを取り外すことが可能となる。

【００４７】ホットプレス装置１は、油圧ジャッキ２３
を復帰動作させることで、スプリング２２の弾性力によ
って第１の軸受箱１３ａが後方側サイドフレーム５ｂ側
に押圧される。ホットプレス装置１は、これによって前
方側サイドフレーム５ａと第１の軸受箱１３ａとの間に
隙間ができ、スプリング２２が配設された側の第１のラ
イナ２０ｂ及びスプリング２２を取り外すことが可能と
なる。したがって、ホットプレス装置１は、軸受組付空
間部１９に第１の軸受部１３だけが残り第１の転圧ロー
ラ９の交換操作が行われる。

【００４８】ホットプレス装置１は、上述したように第
１の転圧ローラ９が安定した状態で昇降動作して電極素
材２に対してホットプレス処理を行うことから、プレス
圧が一定となって金属箔集電体に対して塗布された電極
活物質の粒子がバインダによりしっかりと固定されると
ともに、バインダ内に高密度でかつ均一に分散された電
極材を形成する。また、ホットプレス装置１は、バラツ
キが１μｍ〜２μｍ程度と極めて均一な厚み寸法の電極
材を形成する。したがって、ホットプレス装置１は、高
品質で高精度の電極材によって高品質で高精度のリチウ
ムイオン電池の製造を可能とする。

【００４９】なお、上述した実施の形態として示したホ
ットプレス装置１は、供給部から連続して供給されるシ
ート状の電極素材２にホットプレス処理を施すことによ
り、金属箔集電体に対して電極活物質が高密度且つ強固
に固定されて一定の厚み寸法を有する電極材を形成する
ようにしたホットプレス装置であるが、本発明はかかる
ホットプレス装置に限定されるものではなく、帯状の適
宜の被プレス材を所定の厚み寸法にプレス処理するプレ
ス装置にも展開される。

【００５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるプレス装置によれば、第１の転圧ローラを昇降動作
させて第２の転圧ローラとの対向間隔を調整して所定の
高さのプレス空間部を設定するに際して、少なくとも一
方の転圧ローラが本体フレームに対して転がり軸受手段
によってガイドされて昇降動作するように構成したこと
から、この転圧ローラの軸受部と本体フレームとの間の
間隙を微小に設定した場合であっても転圧ローラが円滑
に昇降動作するようになる。また、プレス装置は、転圧
ローラの軸受部と本体フレームとの間に各部材の熱膨張
等を考慮した大きな間隙を設定することを不要とし、熱
膨張等によって各部の寸法が変化した場合でもこの転圧
ローラが本体フレームに対して円滑に昇降動作するよう
になる。したがって、プレス装置は、第１の転圧ローラ
と第２の転圧ローラとによって構成される転圧空間部が
高精度に保持されかつ転圧ローラの安定した昇降動作に
よって被プレス材を精度良くプレスする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプレス装置の実施の形態として
示す電極素材のホットプレス装置の正面図である。

【図２】同ホットプレス装置の側面図である。

【図３】同ホットプレス装置の平面図である。

【図４】同ホットプレス装置の支持機構が設けられた軸
受部の動作の詳細を模式的に説明する側面図である。

【図５】同ホットプレス装置の支持機構が設けられた軸
受部の動作の詳細を模式的に説明する要部側面図であ
る。

【図６】従来のホットプレス装置を模式的に説明する要
部正面図である。

【図７】同ホットプレス装置の支持機構が設けられた軸
受部の動作の詳細を模式的に説明する側面図である。

【図８】同ホットプレス装置の支持機構が設けられた軸
受部の動作の詳細を模式的に説明する要部側面図であ
る。

【符号の説明】

１ ホットプレス装置（プレス装置）、２ 電極素材、
３ ベース、５ サイドフレーム（本体フレーム）、６
ローラ駆動部、７ 転圧部、７ａ 転圧空間部、９
第１の転圧ローラ、１０ 第２の転圧ローラ、１２ 第
１の転圧ローラのローラ支軸、１３ 第１の軸受部、１
３ａ 第１の軸受箱、１４ 第１の支持機構、１５ 第
２の転圧ローラのローラ支軸、１６ 第２の軸受部、１
６ａ 第２の軸受箱、１７ 第２の支持機構、１９ 軸
受組付空間部、２０ 第１のライナ、２１ 第２のライ
ナ、２２ スプリング（押圧手段）、２３ 油圧ジャッ
キ（移動手段）、２８ ローラベアリング（ガイド機
構）

フロントページの続き (72)発明者 上関 祐史 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 青谷 隆 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 4E090 AA01 AA04 AB01 AB07 BA02 DA01 FA02 FA05 5H014 AA01 BB01 BB05 BB17 5H028 BB04 BB05 BB17 5H029 AJ14 CJ02 CJ03 CJ30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体フレームに対して、互いに接離自在に
   対向支持された第１の転圧ローラと第２の転圧ローラと
   の相対する外周面間に被プレス材を挟み込んで搬送する
   ことによりプレス処理を施すプレス装置において、 上記本体フレームに設けた軸受組付空間部に組み込ま
   れ、上記第１の転圧ローラの支軸を回転自在に支持する
   第１の軸受部と、 上記本体フレームに設けた上記軸受組付空間部に上記第
   １の軸受部と平行に組み込まれ、上記第２の転圧ローラ
   の支軸を回転自在に支持する第２の軸受部と、 上記第１の軸受部及び第２の軸受部の少なくとも一方の
   軸受部を他方の軸受部に対して接離自在に支持すること
   によって、上記第１の転圧ローラと第２の転圧ローラと
   の間に構成されるプレス空間部の高さを設定する支持機
   構と、 上記本体フレームと上記支持機構とが設けられた上記一
   方の軸受部との間に配設され、この軸受部を昇降自在に
   支持するガイド機構とを備え、 上記ガイド機構は、転がり軸受手段によって構成された
   ことを特徴とするプレス装置。
2. 【請求項２】 上記本体フレームには、上記軸受組付空
   間部を構成する一方の側面部に押圧手段が配設され、上
   記ガイド機構を介して、上記支持機構が設けられた上記
   一方の軸受部を上記軸受組付空間部を構成する他方の側
   面部に押圧することを特徴とする請求項１に記載のプレ
   ス装置。
3. 【請求項３】 上記本体フレームには、上記押圧手段に
   対向して上記他方の側面部に移動手段が配設され、この
   移動手段を介して、上記押圧手段に抗して上記一方の軸
   受部を上記一方の側面部側に移動させるように構成した
   ことを特徴とする請求項２に記載のプレス装置。